Автомобильные амортизаторы передние и задние: устройство амортизатора, принцип работы, выбор амортизаторов

Виды и типы амортизаторов

Под видами амортизаторов обычно подразумевают состав демпфера, который находится в рабочей камере цилиндра:

• Масляные (иногда называют гидравлическими). Работают за счет перетекания масла из одной камеры в другую;
• Газо-масляные или газо-гидравлические. Демпферная камера заполнена газом;
• Газовые. Поршень работает за счет разницы давления газа в камерах.

А вот под типами амортизаторов обычно подразумеваются особенности их конструкции. Сегодня их более 4 видов — это однотрубные, двухтрубные, регулируемые, адаптивные и в отдельный класс также можно записать спортивные. Подробнее о каждом из них, ниже.

Однотрубные

Данные амортизаторы имеют только один цилиндр. Из-за этого в качестве демпфера предпочтительно используется газ (в нижней камере). Камеры разделены поршнем. Во время наезда на кочку, для компенсации нагрузок, поршень ударяется об плавающий клапан, а постоянное давление в газовой камере возвращает его на место.

Такие амортизаторы достаточно дорогие в изготовлении, зато лучше всего демпфируют нагрузки. Но при этом они достаточно хрупкие и недолговечные. Преимущественно их устанавливают только на передней оси.

Двухтрубные

Принцип работы двухтрубных или двухцилиндровых клапанов заключается в компенсации нагрузки за счет перетекания маслянистой жидкости из одного цилиндра в другой через донный клапан.

Оба цилиндра устанавливаются соосно. Рабочая камера заполнена маслянистой жидкостью, а внешняя газом (зачастую, азотом). Когда колесо наезжает на кочку поршень выжимает масло через клапан во внешнюю камеру, а после ослабления нагрузки давление азота выталкивает жидкость назад в рабочую камеру.

Двухтрубные амортизаторы выдерживают большие нагрузки, долговечные и простые в изготовлении. Чаще всего их устанавливают на задней оси. Единственный недостаток, при длительных высоких нагрузках возможно вспенивание масла и снижение эффективности.

Регулируемые

Это уже амортизаторы премиум-класса, которые устанавливаются в автомобилях с функцией регулировки жесткости подвески. Суть в том, что вместе с цилиндром, конструкцией предусмотрен дополнительный резервуар с демпфирующей жидкостью и небольшая насосная станция.

В зависимости от выбора характеристик подвески (настройка производится электроникой из салона), насос закачивает в рабочую камеру тот или иной объем жидкости.

Адаптивные

Данный тип амортизаторов также тесно сотрудничает с электроникой и целым арсеналом датчиков, которые анализируют дорожное покрытие, клиренс, поведение каждого колеса в отдельности, уровень крена и т.д.

Когда параметры отклоняются от заданных производителем рекомендуемых показателей, электроника адаптирует работу каждого амортизатора с помощью магнитного поля, которое создается под воздействием катушек.

Магнитное поле воздействует на масло в цилиндре, в составе которого находятся частички металла. За счет этого пропускное сечение клапана меняется за доли секунды.

Спортивные

Как известно, спортивные автомобили никак не годятся для повседневной эксплуатации. По большей части это связано как раз с амортизаторами.

Дело в том, что при разработке болида производитель рассчитывает нагрузки на подвеску из расчета воздействия высоких скоростей и крутых маневров, с чем в повседневной жизни автомобилисту сталкиваться не приходится.

Такие амортизаторы отличаются повышенной жесткостью, усилены против механического воздействия и имеют дополнительную стабилизацию. Также они могут иметь любую из вышеперечисленных конструкций.

Зачастую, на спортивные автомобили устанавливают однотрубные усиленные спереди и двухтрубные сзади, также усиленные.

Что такое газомасляные амортизаторы

Как было сказано выше, газовый и газомасляный амортизаторы — по сути, одно и то же, вся разница — только в конструкции. В газомасляном амортизаторе используется две камеры, цилиндр в цилиндре. При сжатии масло перетекает из внутренней камеры во внешнюю, где упирается в перегородку, за которой находится камера с газом. Так достигается некоторый компромисс между особенностями газового и масляного амортизатора.

Преимущества и недостатки газомасляных амортизаторов идентичны таковым у масляных и газовых амортизаторов, разница лишь в том, что у газомасляных они выражены куда меньше:

• давление азота в разы меньше, чем в газовых, благодаря чему они намного мягче, но при этом жёстче масляных;
• цена газомасляных амортизаторов чаще всего это нечто среднее — дешевле газовых, дороже гидравлических;
• подвержены ухудшению характеристик из-за перепадов температур, хоть и в меньшей степени, чем полностью масляные амортизаторы.

Регулируемые (адаптивные) устройства

Оборудованы дополнительными клапанами и набором обводных трубок. Позволяют настраивать характеристики устройства в зависимости от положения поршня.

С управляемыми клапанами.

Устройства с регулировкой демпфирующих свойств и усилий сжатия-отбоя путём изменения сечения клапанов прямого и обратного хода.

Двухтрубные, рабочий цилиндр сообщается с резервуаром через электромагнитные клапаны, управляемые электронным блоком.

Гидравлическое сопротивление перетеканию жидкости и, соответственно, жёсткость устройства зависит от величины открытия-закрытия клапанов.

С магнитореологической жидкостью.

Рабочий цилиндр заполнен суспензией масла и мельчайшего магнитного порошка. Вязкость суспензии изменяется за доли секунды и зависит от напряжённости магнитного поля, создаваемого кольцевыми электромагнитами, встроенными в поршень.

Преимущества адаптивных устройств — возможность изменения свойств подвески в соответствии с условиями движения.

Главный недостаток: высокая стоимость.

Принцип действия амортизатора

При плавном сжатии амортизатора жидкость, находящаяся под поршнем, испытывает сжатие, однако ввиду практической несжимаемости она вынуждена перетекать из полости В рабочего цилиндра в полость меньшего давления. Жидкость движется в двух направлениях. Большая часть жидкости перетекает через восемь отверстий К, приподнимая при этом тарелку перепускного клапана, прижатую слабой пружинной звездочкой, в полость Л (движение жидкости показано на рисунке а тонкими стрелками). Жидкость, вытесняемая из полости В, не полностью перетекает в полость А; часть ее, равная объему вводимого в амортизатор штока, выходит в полость С через два паза Т в корпусе клапана сжатия.

Что это такое?

Амортизатор в автомобиле – это оборудование в машине. Элемент разработан с целью гашения силы колебаний, толчков, или возможных ударов элементов, которые отличаются динамикой движения. Амортизатор помогает держать под контролем корпус машины. Если в автомобиль установить амортизатор, то функционирование становится плавным, равномерным, и комфортным. Функционирование осуществляется за счет переработки механической энергии в энергию теплового характера во время хода машины. Амортизаторы функционируют в комбинации другими элементами, такими как, пружинами или рессорами.

Впервые гидравлический амортизатор появился на рынке деталей в 1908 году, патент на разработку получил Луи Рено. Через 30 лет на рынок вышли горизонтальные детали, принцип работы которых заключалась на скручивании пружины.

Амортизаторы помогают транспортному средству передвигаться плавно без резких движений. Если убрать из автомобиля деталь, то передвижение будет похоже на перемещение на телеге, то есть пассажиры будет чувствовать каждые неровности и тещины на полотне дороге.

В стандартной модели транспортного средства в комплектацию заложено четыре амортизатора, чтобы балансировать движения со всех сторон.

Детали автомобиля образуют связь с элементами амортизаторов, могут выполнять следующие основополагающие опции:

• останавливать колебания в области колес и кузова транспортного средства;
• контроль контакта колес с поверхностью для опоры;
• транспортное средство может двигаться плавно.

Принцип работы детали заключается энергия, которая возникает при жидкостном трении, преобразуется в тепловую энергию. Шток перемещается в комбинации с поршнем, что приводит к перетеканию масло сквозь специально разработанные отверстия. Работа рассчитана на сопротивление во время движения. Шток может остановить отбойник амортизатора. Основное напряжение идет на передник детали, поэтому их делают более сильными.

Рекомендации для диагностики амортизаторов на вибростенде

Не всегда удаётся проверить амортизатор самостоятельно, однако, есть способ, используя который амортизатор даже не придётся снимать с автомобиля. Для этого следует обратиться в сервисный центр, оснащённый вибростендом.

Суть его работы заключается в том, что прибор имитирует дорожные неровности и позволяет точно определить неисправность того или иного механизма, однако, учитывая то, что данный способ не бесплатный стоит учесть несколько довольно важных аспектов:

• Узнайте, предусматривает ли компьютер проверку именно вашего автомобиля.
• Учитывается также и продолжительность жизни автомобиля, десятилетний транспорт имеет уже далеко не самую лучшую жесткость кузова, что соответственно исказит показания вибростенда.
• Перед началом проверки обязательно нужно проверить развал-схождение и уровень давления воздуха в шинах.

В чем разница между адаптивными амортизаторами и стандартными амортизаторами?

Наиболее часто используемым решением является использование электромагнитных клапанов для управления силой потока масла между камерами амортизатора. Клапаны управляются компьютером, что делает электромагнитный клапан более открытым, что облегчает поток масла (меньшее демпфирующее усилие), или более закрытым, что делает поток масла более трудным (большее демпфирующее усилие).

Есть еще одно решение, в котором масло, расположенное в рабочей камере амортизатора, смешивается с частицами железа. Амортизатор, в свою очередь, имеет электромагнитную катушку, управляемую компьютером. Чем больше ток, генерируемый катушкой, тем больше сопротивление, которое молекулы железа оказывают потоку масла, что приводит к меньшему затуханию.

Принцип работы

Когда амортизатор плавно сжимается, жидкость под поршнем вытекает из области цилиндра в область, где нет высокого давления. Часть жидкости поднимает тарелку перепускного клапана, а вторая часть водится в штор через отверстия в корпусе.

Когда штор чувствует резкое нажатие, то давление жидкости повышается, после открытия клапана, пружина сжимается. Жидкость переходит в верхнюю часть цилиндрической системы. Клапан сжатия под необходимым сопротивлением работает при резком движении.

Когда поршень идет вверх, жидкость переход в поршне и отверстия дроссельного диска. Часть остается свободной, куда и проходит жидкость в шток. Тарелка впускного клапана при этом поднимается, которая находится с ослабленной пружиной звездочки.

То есть, когда транспортное средство попадает на неровную поверхность, давление над областью поршня повышается. Жидкость оказывает давление на диски, и прогибает их, и тут же сгибается пружина, и область для прохождения жидкости увеличивается. Гидравлическое сопротивление гасит колебания, и обеспечивает плавный ход.

Гидравлический амортизатор

Несмотря на простую схему амортизатора, он может изменять характеристики за счет дополнительных встроенных узлов. Каждой марке автомобиля присущи индивидуальные особенности, поэтому, стойки должны учитывать амплитуды колебаний, режимы езды, манеру вождения. При закрытых клапанах, при движении жидкости по обводному каналу, получается абсолютно жесткая система. Открытый клапан компенсационной камеры добавляет системе «гибкости». Разные сечения впускного, выпускного клапанов создают несимметричную систему. Центровые клапана на поршне создают нелинейную «мягкую» систему стойки.

Ремонт амортизатора с помощью ремкомплекта

Сразу следует сказать, что отремонтировать можно только двухтрубные амортизаторы.

Для ремонта вам понадобится:

• Ремкомплект амортизатора;
• Масло для автоматических КПП;
• Специальный ключ для верхней крышки амортизатора;
• Много чистой ветоши;
• Обезжиривающий состав (очиститель тормозов).

Все это вы можете приобрести в автомагазине.

Для проведения процедуры ремонта амортизатора нужно поддерживать максимальную чистоту на рабочем месте. Даже самая маленькая песчинка, попавшая внутрь амортизатора, может вывести его из строя.

Для начала следует снять амортизатор с автомобиля и очистить его корпус. После этого открутить верхнюю крышку амортизатора и разобрать его. Для пущей надежности записывайте или фотографируйте взаимное расположение деталей амортизатора. Затем, отмойте от старого масла и обезжирьте все металлические части амортизатора. Замените все резинки в амортизаторе новыми из ремкомплекта. Залейте в амортизатор новое масло и закрутите крышку. После этого следует прокачать амортизатор, для этого установите амортизатор вертикально штоком вверх и несколько раз плавно надавите на шток.

После этих процедур амортизатор готов к установке на автомобиль.

Устройство

Амортизатор представляет слаженную систему, в которой каждая деталь обеспечивает работу другому элементу. Устройство оборудования связано с видом детали.

Устройство двухтрубного варианта:

• полость для хранения газа;
• полость компенсации;
• емкость рабочей области цилиндра;
• клапаны (донные и поршневые);
• цилиндр;
• поршень;
• шток;
• корпус.

Элементы детали с одной трубой:

• клапан для произведения сжатия;
• поршень для разделения полости;
• полость для содержания газа;
• отдачный клапан;
• поршень;
• шток;
• емкость для хранения жидкости для работы.

Варианты проведения крепления стабилизаторов в автомобиль не изменились с периода их внедрения. Верхняя область детали крепится к области кузова или раме транспортного средства, нижняя область закрепляется к детали подвески в виде рычага или балки моста. Поэтому установка нового оборудования несложная, задача состоит в выкручивание по очереди нижний болт, а затем верхний.

Предназначение и устройство амортизаторов

Каждую неровность на дороге принимает на себя кузов автомобиля. Чтобы уберечь его от сильных ударов, повреждений несущей конструкции используется упругие элементы подвески автомобиля. Это позволяет избежать повторения кузовом всех неровностей на дороге, а также повысить плавность хода автомобиля.

Упругие элементы подвески поглощают энергию толчков и как следствие вынуждены ее отдавать, при этом автомобиль еще будет раскачивать вверх и вниз некоторое время. Чтобы погасить колебания, используется амортизатор. Его разработки велись еще в начале прошлого века, когда встал вопрос о безопасности на дороге.

Принцип работы на сжатие и отбой любого масляного амортизатора

Амортизатор представляет собой гидравлическое устройство, которое работает за счет трения, а также перетекания жидкости из одной полости в другую через калиброванные отверстия. У этого принципа есть различные способы реализации, однако, наиболее распространены телескопические амортизаторы

Они являются надежными, легкими, небольшими по размеру и что не менее важно, быстро охлаждаются

Рекомендуем: Какое масло заливать в двигатель

Принцип работы телескопических демпферов основан на вытеснении жидкости поршнем через калиброванные отверстия. В различных режимах жидкость вытесняется через отверстия разного диаметра. Благодаря этому колебания поглощаются как при сжатии, так и при отбое.

Внимание: с нашими дорогами владельцы авто вынуждены менять амортизаторы довольно часто. Обычно автолюбители не обращают внимания на вид, или тип устанавливаемого амортизатора, что может негативно сказаться как на самом автомобиле, так и на комфорте при езде

Различия и особенности амортизаторов масляные или газовые (газомаслянные)

Внимательные уже обратили внимание на то, что мы рассказали и о масляных и газовых амортизаторах, но ничего не упомянули о газомаслянных. И это верно, если стремиться до конца к четкой определенности, то фактически здесь мы немного слукавили

Ведь газомаслянный амортизатор фактически и является газовым. Чисто газовых амортизаторов не бывает, а бывают со смешанным видом среды с газом и маслом. Кто-то их называет газовыми амортизаторами, а кто-то газомасляными, но по большому счету, это одно и тоже. Вот теперь, когда мы немного узнали о газовых и масляных амортизаторах можно сделать и определенные выводы. Многие уже способны их сделать и без нас, но мы все же хотели бы логически завершить нашу статью. Итак, масляные амортизаторы, как мы уже все поняли, более жесткие, так как имеют в своем составе лишь одну рабочую среду – масло (жидкость). Масло это жидкость и как все жидкости практически несжимаемо, в итоге, ход и усилие амортизатора будет зависеть только от расхода среды, через обратные клапаны в поршне цилиндра амортизатора. Масляный амортизатор будет более жесткий и менее инерционный в отношении его перемещения. Газовые амортизаторы будут мягче, так как вторая рабочая среда амортизатора – газ, сама по себе сжимаема, хоть и находится под давлением. В итоге, она также будет участвовать и в плавности хода и в усилии на штоке амортизатора. То есть амортизатор получиться более мягкий и более инерционный в отношении перемещения штока. Самой главной особенностью газового амортизатора будет его возможность изменять свойства в зависимости от дороги, за счет газовой камеры, то есть, как мы уже говорили, проявлять свою нелинейность при работе. Если так можно сказать, то газовый амортизатор будет более эластичен, так при проезде неровностей будет более мягок, но при значительных перемещениях штока, будет резко увеличивать свою жесткость. Именно широкий и при этом изменяющийся диапазон работы газового амортизатора является его самым большим плюсом.

Несмотря на все что мы писали выше, стоит сказать, что производители амортизаторов все делают иначе. Газовые амортизаторы получаются более жесткими, а маслянные более мягкими. Все это связано с настройками клапанов, объемами камер в амортизаторе и другими конструктивными особенностями.

Зачем в автомобиле амортизаторы

Во времена, когда автомобили развивали скорость не более 30 км/ч, в амортизаторах особой нужды не было. Но когда скорость начала расти, стало понятно, что управлять машиной без устройства, которое будет гасить неровности дороги и раскачку кузова, просто небезопасно и к тому же не комфортно.

Так и были разработаны амортизаторы. Первые варианты представляли собой закрученный в спираль резиновый шланг, потом появились фрикционные диски сухого трения (прообраз сегодняшних рессор).

Но вершиной качественной амортизации стали поршневые маслянистые механизмы, разработанные в 50-х, которые идеально способствуют плавности хода, гашению колебаний и постоянному контакту колес.

Принцип работы

Именно последний вариант наиболее интересен, так как большинство современных амортизаторов разработаны на их основе.

Внутри цилиндра находится поршень, прикрепленный к штоку. У поршня есть пара клапанов и жидкость. Когда колесо наезжает на кочку, давление кузова идет на шток, тот передает его на поршень. Тот в свою очередь давит на жидкость, которая перетекает из одной камеры в другую. Таким образом колебание гасится.

Когда колесо съезжает с кочки, давление нивелируется с помощью двух разнонаправленных обратных клапанов (которые также обеспечивают необходимое давление) с разной пропускной способностью. Благодаря им поршень возвращается в исходное положение.

Устройство

Конструкция амортизатора может отличаться от модели к модели. Поэтому придется обойтись общим списком:

• Два крепления (проушины). Одно сверху, второе снизу;
• Цилиндр (иногда два) с двумя камерами — одна рабочая (с газом, жидкостью или сжатым воздухом), где происходит ход поршня и вторая, заполненная маслом;
• Шток, который намертво соединен с верхним креплением. На другом конце крепится поршень;
• Уплотнительный узел сверху, чтобы жидкость не вытекала в месте хода штока;
• Поршень с двумя обратными клапанами, направленными в разные стороны;
• Сальник, для предотвращения протечки жидкости.

Вне зависимости от вида амортизатора, устройство плюс-минус одинаковое.

Благодаря простоте конструкции, деталь служит долго и большинство поломок являются следствием других проблем в конструкции подвески (например, из-за проблем с сайлентблоками нарушается ход поршня и как следствие износ сальника).

Достоинства и недостатки

Двухтрубные:

• простота конструкции и невысокая стоимость;
• небольшая длина;
• малое внутреннее давление и небольшие утечки масла.
• мягкое демпфирование нагрузок;
• устойчивость к механическим повреждениям.

По законам термодинамики, все жидкости, с большой скоростью протекая через небольшие отверстия, нагреваются и теряют вязкость. Масло, к тому же, способно при нагреве вспениваться.

Потеря рабочих свойств в результате снижения вязкости масла и превращения его после долгой езды в газомасляную пену — главный недостаток двухтрубных конструкций.

Однотрубные:

• хорошее демпфирование и стабильность характеристик;
• более долгий срок службы;
• улучшенное охлаждение;
• возможность установки штоком вниз.

Газонаполненные однотрубные устройства более устойчивы к повышению температуры и пенообразованию рабочей жидкости и без ущерба выдерживают длительные нагрузки.

Недостатки:

• большие габариты по длине;
• малая стойкость к повреждениям корпуса;
• значительная стоимость.

Два амморта, либо моноамортизатор сзади?

Споры на тему задней подвески всегда затрагивают этот вопрос. Дуэт или моно – выбор влияет на ход подвески, управляемость мотоциклом, а также внешний вид.

Любители «классики» всегда предпочтут два задних амортизатора. Но такая конструкция отличается меньшим ходом подвески, отчего подходит больше для дорожных байков. Владельцы эндуро и «туристов» выбирают транспорт с моноамортизатором. Он располагается под большим углом и ближе к двигателю, что позволяет добиться большего хода подвески. Также такое расположение позволяет полностью исключить любой диссонанс между двумя отдельными аммортами, которые могут по-разному износиться, что часто провоцирует ДТП.

Какой бы тип подвески вы ни выбрали – помните, что любой транспорт должен вовремя обслуживаться, только тогда он будет комфортным и безопасным.

Виды подшипников

Конструктивных исполнений верхней части стойки – два:

• Опорный подшипник входит в конструкцию опоры (можно встретить на ряде моделей ВАЗ);
• Является отдельным элементом, который помещается между опорой и верхней чашкой пружины.

А вот самих опорных подшипников, которые применяются в конструкции подвески – несколько:

• СО ВСТРОЕННЫМ НАРУЖНЫМ ИЛИ ВНУТРЕННИМ КОЛЬЦОМ. Особенность его заключается в обеспечении возможности вращения элементов, которые контактируют как с внешним, так и внутренним кольцом. Дополнительно в таком варианте предусмотрено наличие установочных отверстий, поэтому при монтаже прижимные фланцы не нужны;
• С ОТДЕЛЯЕМЫМ ВНЕШНИМ ИЛИ ВНУТРЕННИМ КОЛЬЦОМ. В таком варианте одно из колец (в зависимости от конструкции) может отделяться, в то время как второе закреплено на опоре;
• ОДИНОЧНО-РАЗДЕЛЬНЫЙ. Конструктивно этот вариант – тот же подшипник с отделяемым кольцом, но обладает повышенными показателями по жесткости.

В целом, особой разницы, какой из типов подшипника используется, — нет, главное, чтобы он выполнял свои функции.

Несмотря на то, что верхняя часть стойки устанавливается внутрь специальной ниши в колесной арке, грязь, песок и пыль проникают к опоре, а эти загрязняющие элементы являются губительными для любого подшипника.

Дополнительно опорный подшипник практически постоянно подвергается резкоменяющимся нагрузкам, в том числе и ударным (из-за работы пружины), что в сочетании с загрязнениями приводит к интенсивному износу составных частей подшипника и выхода его из строя.

Из-за достаточно сложных условий эксплуатации, ресурс такого подшипника ограничен. Многие производители указывают, что замене он подлежит каждые 100 тыс. км.

Но в действительности же, из-за плохого состояния дорог, они требуют замены уже через 50 тыс. км. При этом ресурс этого узла также зависит и от его качества.

Не редкие случаи, когда опорный подшипник приходится менять уже через 10 000 км пробега.

Принцип работы

Когда амортизатор плавно сжимается, жидкость под поршнем вытекает из области цилиндра в область, где нет высокого давления. Часть жидкости поднимает тарелку перепускного клапана, а вторая часть водится в штор через отверстия в корпусе.

Когда штор чувствует резкое нажатие, то давление жидкости повышается, после открытия клапана, пружина сжимается. Жидкость переходит в верхнюю часть цилиндрической системы. Клапан сжатия под необходимым сопротивлением работает при резком движении.

Когда поршень идет вверх, жидкость переход в поршне и отверстия дроссельного диска. Часть остается свободной, куда и проходит жидкость в шток. Тарелка впускного клапана при этом поднимается, которая находится с ослабленной пружиной звездочки.

То есть, когда транспортное средство попадает на неровную поверхность, давление над областью поршня повышается. Жидкость оказывает давление на диски, и прогибает их, и тут же сгибается пружина, и область для прохождения жидкости увеличивается. Гидравлическое сопротивление гасит колебания, и обеспечивает плавный ход.